半橋LLC諧振轉換器的設計技巧及解決方案

　　對于半橋LLC諧振轉換器的設計而言，還涉及到其它的一些重要因素，如初級電流和諧振電容的參數確定、次級整流設計和輸出電容參數的確定、諧振電感的平衡性、變壓器繞組參數的確定和變壓器的制作等。這些進一步的設計信息可以聯系安森美半導體獲得。

　　安森美半導體的半橋LLC諧振轉換器解決方案NCP1395/NCP1396

　　作為全球領先的高能效電源半導體解決方案供應商，安森美半導體提供的半橋LLC諧振轉換器解決方案包括NCP1395和NCP1396控制器。NCP1396是一款更新的器件，內置驅動器。它們均為為構建可靠及穩固的諧振模式開關電源提供了所有必需功能，具有極低的待機能耗。它們的關鍵特性包括：50kHz至1.0MHz的寬廣頻率范圍（NCP1395）、可調節的死區時間(dead time)、可調節的軟啟動、可調節的最小和最大頻率漂移、低啟動電流、欠壓檢測、可調節的故障定時器間隔和跳周期可能性等。

　　NCP1396的獨特架構包括一個500kHz的壓控振蕩器，由于在諧振電路結構中避開諧振尖峰相當重要，因此為了將轉換器安排在正確的工作區域，NCP1396內置了可調節且精確的最低開關頻率，通過專有高電壓技術支持，這款控制器應用在能夠接受高達600V本體電壓半橋式應用的自舉MOSFET驅動電路上。此外，可調整的死區時間可以幫助解決上方與下方晶體管相互傳導的問題，同時確保一次端開關在所有負載情況下的零電壓轉換(ZVS)，并輕松實現跳周期模式來改善待機能耗以及空載時的工作效率。

　　NCP1396/5具備多重保護功能，提供更好的電路保護，帶來更安全的轉換器設計而不增加電路的復雜度，NCP1396/5的各種強化保護功能包括有反饋環路失效偵測、快速與低速事件輸入，以及可以避免在低輸入電壓下工作的電源電壓過低偵測等。

　　面向各種多樣化的電源應用設計，NCP1396提供有兩種型號選擇：A和B。兩種型號的不同表現在：

　　1. 啟動閥值不同，NCP1396A和NCP1396B分別是VCC=13.3V和VCC=10.5V(相應地NCP1395A和NCP1395B分別為VCC=12.8V和VCC=10V)；

　　2. 在釋出快速故障輸入時NCP1396A/NCP1395A不會激活軟啟動功能，而NCP1396B/NCP1395B則會在快速故障輸入釋出時通過軟啟動序列恢復工作。

　　從設計上來看，NCP1396A/NCP1395A推薦用于大功率消費類應用設計，在這些設計中設計人員能夠使用外部啟動電阻，而NCP1396B/NCP1395B更適合于工業/醫療應用，這些應用中的12V輔助電源能夠直接為芯片供電。

　　圖6：采用NCP1396A的安森美半導體GreenPoint 220瓦液晶電視電源參考設計。

　　本文小結

　　輸出功率在150~600W之間的液晶電視和等離子電視等應用要求開關電源具有較高的功率密度和平滑的電磁干擾(EMI)信號，而且解決方案元器件數量少、性價比高。雖然開關電源可以采用的拓撲結構眾多，但雙電感加單電容(LLC)串聯諧振轉換器在滿足這些應用要求方面擁有獨特的優勢。本文主要分析了半橋LLC諧振轉換器的一些重要的設計考慮，如諧振電容和諧振電感的配置、工作狀態、建模和增益特性等。此外，還包括其它一些考慮因素，如初級電流和諧振電容的參數確定、次級整流設計和輸出電容參數的確定、諧振電感的平衡性、變壓器繞組參數的確定和變壓器的制作等。本文最后還簡要介紹了安森美半導體的兩款高能效半橋LLC諧振轉換器解決方案NCP1395和NCP1396的主要特性及其應用設計側重點，方便客戶的應用設計，加快產品上市進程。